DA DEMOCRITO AI QUARK
Le grandi intuizioni della fisica
A cura di
Marco Bersanelli, Gianni Bonera, Marco Di Biase, Mario Gargantini, Giulio
Giorello, Ernesto Lunati, Paolo Mascheretti, Lucio Rossi, Stefano Sala, Elio
Sindoni, Alberto Strumia.
Contenuto
La mostra intende ripercorrere i passi fondamentali compiuti dall’uomo per
cercare di comprendere la struttura e le leggi fisiche che sono alla base del
mondo e dell’Universo. La prima grande “intuizione” risale agli “atomisti” greci del
V secolo a.C., Leucippo e Democrito, che per primi hanno ipotizzato che la
materia è costituita da atomi che si muovono in un vuoto infinito. Dopo qualche
accenno alla eredità classica e alle tradizioni consolidatesi nel periodo
ellenistico-romano, la mostra tratta il Medioevo, a torto considerato un’epoca
“buia”, che ha visto invece il fiorire di tante nuove idee. Tra il XVI e il XVII secolo,
con Copernico, Keplero, Galileo, Cartesio, Newton, Leibniz, si sviluppa la fisica
come scienza sperimentale. Dopo l’enorme successo della descrizione
meccanica newtoniana dell’Universo, gli scienziati del XVIII e del XIX secolo
cominciano ad associare le interazioni elettriche tra corpi carichi con forze
meccaniche: è la nascita dell’elettromagnetismo, che troverà in Maxwell la sua
formulazione più completa.
Infine nel XX secolo, la cosiddetta “era atomica”, viene scoperta la radioattività,
con lo sviluppo della meccanica quantistica e della relatività e l’affermarsi,
quindi, di una nuova visione del mondo fisico. La mostra ricostruisce dunque la
storia dell’impresa scientifica, sottolineando come sia sempre stata
caratterizzata da “grandi salti”, da “grandi intuizioni”. Uno degli scopi auspicati
dai curatori è quello di mostrare come la fisica non sia una semplice sequenza di
formule e di teoremi, bensì una storia di uomini in continua ricerca della verità,
disposti a mettere in discussione i propri schemi intellettuali di fronte alla
grandezza del cielo e della terra. La mostra sarà corredata da apparecchi
scientifici, modelli, sezioni interattive, videoproiezioni. Le apparecchiature
saranno appositamente realizzate o ottenute in prestito dal CERN.
Formato
La mostra è composta da 66 pannelli.
La mostra necessita di uno spazio espositivo di almeno 100 metri
lineari.
Le misure sono espresse in cm.
N. 61 pannelli di alluminio 100x100.
N. 5 pannelli di alluminio 50x100 verticali.
Dal pannello n° 0 al n° 7 100x100.
Pannello n° 8 50x100.
Pannello n° 9 100x100.
Pannello n° 10 50x100.
Dal pannello n° 11 al n° 15 100x100.
Pannello n° 16 50x100.
Pannelli n° 17 e n° 18 100x100.
Pannello n° 19 50x100.
Pannello n° 20 100x100.
Pannello n° 21 50x100.
Dal pannello n° 22 al n° 65 100x100.
Sezioni
La mostra è divisa in 5 sezioni.
Sezione I (Il periodo ellenistico-romano): dal n° 0 al n° 13.
Sezione II (Il Medioevo): dal n° 14 al n° 21.
Sezione III (Il Cinquecento e il Seicento): dal n° 22 al n° 36.
Sezione IV (Il Settecento e l’Ottocento): dal n° 37 al n° 48.
Sezione V (Il Novecento): dal n° 49 al n° 65.
Audio-video La mostra è corredata da 6 exhibit (noleggiabili a richiesta) e 2
videocassette vhs.
Esperimento di Eratostene.
Pila di Volta.
Binari di Galilei.
Emisferi di Magdeburgo.
Elettromagnete.
Macchina a vapore (utilizzabile con compressore ad aria).
VHS I: Stelle sottoterra.
VHS II: Geneva event.
Imballaggio
L’imballaggio è costituito da 4 colli.
N. 4 casse di legno 110x110x10.
Gli esperimenti sono imballati nel pluriball.
Exhibit
Esperimento di Eratostene
Eratostene cercò di misurare il raggio terrestre: posizionandosi nella città di
Alessandria d’Egitto, osservò l’inclinazione che i raggi del Sole formano con un
bastone, sapendo che in quel momento in un’altra città, Siene, l’attuale Assuan,
il Sole era perpendicolare. L’inclinazione corrisponde allora all’angolo tra le due
città e conoscendo la distanza tra Alessandria e Siene risalì al tratto di
circonferenza che corrisponde all’angolo di un grado. Moltiplicando per 360°
ottenne la misura della circonferenza della Terra e da lì la misura del raggio
terrestre. Secondo Eratostene 6320 km, in realtà 6380: un metodo scientifico
riuscito.
Binari di Galilei
Galilei mise le basi della cinematica : Utilizzando questo dispositivo formato da
un binario su cui una pallina scende e da un circuito che tiene sospesa una
seconda pallina che altrimenti cadrebbe in verticale, si ha una dimostrazione del
principio di indipendenza di moti simultanei. Le due sferette, sia quella che
scende in verticale, che quella che scende lungo il binario, si trovano ad un certo
punto nello stesso istante alla stessa altezza: infatti si scontrano. Perciò il moto
orizzontale (proprio della sferetta che scende lungo i binario) non influenza il
moto verticale.
Emiferi di Magdeburgo
In realtà l’aria conta pure qualcosa utilizzando questo dispositivo formato da due
emisferi metallici posti a contatto a perfetta tenuta , il tedesco Otto Von
Guericke, borgomastro di Magdeburgo, nel 1654 dimostrò la presenza della
pressione atmosferica. Dopo aver fatto il vuoto con una macchina pneumatica
da lui stesso costruita, sedici cavalli, otto da ciascuna parte, non riuscirono a
separare gli emisferi. Anche noi, oggi, non possiamo separare i due emisferi,
pur tirando con tutta la nostra forza. La pressione esterna, che agisce
perpendicolarmente in ogni punto della superficie degli emisferi, non è bilanciata
da quella interna. Lo stesso principio vale per gli astronauti sulla luna.
Elettromagnete
Campo elettrico e campo magnetico interagiscono: un campo elettrico crea un
campo magnetico e viceversa. I sottili fili di rame in cui passa della corrente
fornita da una pila, avvolti attorno al cartoncino rosso, creano un campo
magnetico. Il magnete (o calamita) posto all’interno dell’anello interagisce con il
campo prodotto ed il risultato è la produzione di una forza che fa muovere l’asta
di legno.
Macchina a vapore
Una geniale invenzione: Utilizzando la potenza nascosta del calore, si può
ottenere una macchina che lavori per l’uomo. Infatti il vapore prodotto
riscaldando un liquido e convogliato in dei pistoni, riesce a farli muovere ed ad
ottenere il movimento della ruota. Così funzionavano le prime macchine a
vapore ed i primi treni.
Lingua
Italiano
